БИОХИМИЯ, 2003, том 68, вып. 8, с. 1040–1048
УДК 577.218
Полиамины как модуляторы экспрессии генов окислительного стресса у Escherichia coli
Институт экологии и генетики микроорганизмов РАН
Поступила в редакцию 01.04.2002
После доработки 02.07.2002
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: полиамины, окислительный стресс, oxyR, модуляторы, генная экспрессия, топология ДНК, выживаемость, частота мутаций.
Аннотация
В ответ на окислительный стресс, вызванный добавкой перекиси водорода к экспоненциально растущей культуре E. coli, наблюдалось возрастание активности ферментов синтеза полиаминов и содержания их продуктов в клетке. Путресцин и спермидин, добавленные в среду культивирования в физиологических концентрациях, значительно усиливали экспрессию генов защиты от окислительного стресса oxyR и katG, тогда как кадаверин не оказывал видимого эффекта. Роль полиаминов как модуляторов генной экспрессии подтверждена экспериментами с использованием ингибитора синтеза полиаминов, 1,3-диаминопропана, который, снижая уровень клеточных полиаминов, приводил к неспособности клеток индуцировать экспрессию oxyR при окислительном стрессе. Сходные результаты получены с помощью генетического метода: мутанты с нарушением синтеза полиаминов показали значительное снижение уровня индукции генов oxyR и katG при окислительном стрессе, который восстанавливался в ответ на добавку путресцина. С помощью ингибиторов ДНК-гиразы, налидиксовой кислоты и новобиоцина показано, что экспрессия oxyR зависит от степени суперскрученности ДНК. Путресцин снижал ингибирующие эффекты налидиксовой кислоты и новобиоцина, что подтверждает его свойства как стимулятора суперскрученности ДНК. На примере признака устойчивости к рифампицину изучена частота мутаций при пероксидном стрессе. Показано, что путресцин приводит к двукратному снижению уровня мутаций и повышению содержания живых клеток в культуре при окислительном стрессе.
Текст статьи
Сноски
* Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.